JPH08295153A

JPH08295153A - 車両用定速走行制御装置

Info

Publication number: JPH08295153A
Application number: JP10386295A
Authority: JP
Inventors: Takenori Hashizume; 武徳橋詰
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1996-11-12
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP3555237B2

Abstract

(57)【要約】【目的】定速走行制御中の加減速制御においてアンダ
ーシュート又はオーバーシュ−トを抑制する。【構成】目標車速に検出した車速が一致するようにス
ロットル開度の目標値を演算する手段５２と、検出した
スロットル開度が目標スロットル開度に一致するように
スロットルを駆動する手段５４と、目標車速を所定の値
ごとに増大または減少させて加速または減速を指令する
加減速指令手段５８と、この加減速制御手段からの指令
が終了したときの実車速を目標車速として更新する手段
６０とを備え、目標車速と実車速の偏差が所定の許容値
を越えたことを判定する手段５６と、この偏差が許容値
を越えると偏差が許容値以内となるように目標車速を補
正する手段５７と、偏差が許容値を越え、かつ加減速指
令中の間は目標スロットル開度が目標車速を実現可能な
値に規制する手段５９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の車速での走行を
維持する車両用定速走行制御装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、任意の目標車速を維持するよ
うにエンジン出力を制御する定速走行制御装置が知られ
ており、エンジンのスロットルを駆動するアクチュエー
タを設けて、目標車速に実車速が一致するように目標ス
ロットル開度を演算し、この目標スロットル開度に実ス
ロットル開度が一致するようにアクチュエータを駆動し
ている。

【０００３】車両用の定速走行制御装置では、定速走行
制御中の加速または減速を行うために、運転者によって
操作される加速スイッチ及び減速スイッチを備えてお
り、定速走行制御中に運転者が加速スイッチまたは減速
スイッチを押し続けている間、目標車速を所定の割合で
増減させながら、実車速を追従させるようにスロットル
を駆動する加速または減速制御が行われる。

【０００４】そして、実車速が希望する速度に到達した
ときに、運転者が加速スイッチまたは減速スイッチを離
すことにより、目標車速をそのときの実車速に更新して
再び定速走行制御に復帰するものである。

【０００５】車両を加減速する際には走行抵抗などの影
響で、上記加速または減速制御中では目標車速に実車速
が徐々に追従できなくなって、目標車速と実車速の偏差
が増大する場合があり、このとき、運転者が加減速スイ
ッチを離すと、目標車速が増大した偏差分だけ変化し
て、この変化量に実車速を追従するよう定速走行制御を
行ってしまうため、実車速のアンダーシュートまたはオ
ーバーシュートが過大になる場合がある。

【０００６】この加減速制御によるアンダーシュートま
たはオーバーシュートを抑制するものとして、本願出願
人は特願平６−１０９７６３号を提案しており、加減速
制御において公知の線形制御手法であるモデルマッチン
グ手法を適用して、目標車速と実車速の偏差が所定値を
越えないように目標車速の増減の割合を制限することに
よって、上記のようなアンダーシュートまたはオーバー
シュートを抑制するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の定速走行制御装置では、モデルマッチング手法によ
って制御を行うために、図１１に示すように、高速走行
や登坂または降坂等の走行抵抗の大きいときに加速制御
を行うと、目標車速Ａのように一定の割合で増加させて
も実車速はこの目標車速Ａに徐々に追従できなくなるた
め、実車速と目標車速の偏差が所定値を越えないような
に目標車速Ｂの増加を行っているが、車速偏差が所定値
に達して目標車速の増加量を制限してしまうと、図１３
に示すように、目標車速Ｂの制限に伴って、スロットル
開度も減少するため、エンジントルクは最大値より小さ
い値となって車両の加速度が減少して実車速のアンダー
シュートが発生して運転者の意図した速度が得られない
という問題があり、減速制御についても同様にして図１
２に示すように、制限された目標車速Ｂに応じてスロッ
トル開度が全閉位置よりも増大して実車速のオーバーシ
ュートが発生して運転者の意図した速度が得られないと
いう問題があった。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、定速走行制御中の加減速におけるアンダー
シュートまたはオーバーシュートを抑制して、運転者の
意図に応じた車速を実現可能な車両用定速走行制御装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１４に
おいて、目標車速を設定する目標車速設定手段５０と、
車両の実車速を検出する実車速検出手段５１と、前記目
標車速に検出した車速が一致するようにスロットル開度
の目標値を演算する目標スロットル開度演算手段５２
と、エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開
度検出手段５３と、前記検出したスロットル開度が目標
スロットル開度に一致するようにスロットルを駆動する
スロットル駆動手段５４と、前記目標車速を所定の値ご
とに増大または減少させて加速または減速を指令する加
減速指令手段５８と、この加減速制御手段からの指令が
終了したときの実車速を目標車速として更新する速度更
新手段６０とを備えた車両用定速走行制御装置におい
て、前記目標車速と実車速の偏差を演算する偏差演算手
段５５と、この偏差が所定の許容値を越えたことを判定
する偏差判定手段５６と、この判定結果において前記偏
差が許容値を越えたときに偏差が許容値以内となるよう
に目標車速を補正する目標車速補正手段５７と、前記判
定結果において偏差が許容値を越え、かつ前記加減速指
令手段５８が指令中の間は前記目標スロットル開度が目
標車速を実現可能な値に規制するスロットル開度規制手
段５９とを備える。

【００１０】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記スロットル開度規制手段が、前記判定結果に
おいて偏差が許容値を越えたときの前記スロットル開度
を記憶する開度記憶手段と、この開度記憶手段の記憶値
と現在の目標スロットル開度とを比較する比較手段と、
この比較結果が記憶値より目標スロットル開度が小さい
場合には、記憶値を目標スロットル開度として設定する
加速維持手段とから構成される。

【００１１】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記スロットル開度規制手段が、前記判定結果に
おいて偏差が許容値を越えたときの前記スロットル開度
を記憶する開度記憶手段と、この開度記憶手段の記憶値
と現在の目標スロットル開度とを比較する比較手段と、
この比較結果が記憶値より目標スロットル開度が大きい
場合には、記憶値を目標スロットル開度として設定する
減速維持手段とから構成される。

【００１２】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記目標スロットル
開度演算手段は、実車速が予め設定した規範モデルの応
答特性に沿って目標車速と一致するように、目標スロッ
トル開度を演算するモデルマッチング制御手段を備え
る。

【００１３】

【作用】したがって、第１の発明は、走行中の車両の車
速が目標車速に一致するような目標スロットル開度が目
標スロットル開度演算手段によって演算され、この目標
スロットル開度に実スロットル開度が一致するようにス
ロットルが駆動され定速走行制御が行われる。この定速
走行制御中に、加減速指令手段が作動すると目標車速が
所定値ずつ増大または減少することで加速または減速が
行われ、平坦路等の走行抵抗が少ない場合では、目標車
速の増減に応じて実車速も追従し、加減速制御手段から
の指令が終了したときの実車速が目標車速として更新さ
れ、運転者が希望する速度に一致させる。

【００１４】高速走行や登坂路等の走行抵抗が大きい場
合に加速中であれば、加減速指令手段が指令中の間は所
定の値ずつ目標車速を増大させるが、走行抵抗の影響に
よって実車速が目標車速に追従できなくなって車速の偏
差が所定の許容値を越えた場合には、偏差が許容値を越
えないように目標車速を補正するとともに、目標スロッ
トル開度は目標車速へ加速する駆動力を確保可能な値に
規制され、目標車速は制限されるものの目標スロットル
開度は目標車速の低下にかかわらず所定の値を維持する
ことができ、走行抵抗が大きい場合にも車速のアンダー
シュートを抑制して運転者の意図に応じた速度を達成す
ることができ、下り坂などで走行抵抗が小さい場合に減
速をおこなうときも、実車速が目標車速に追従できなく
なって車速の偏差が所定の許容値を越えた場合には、偏
差が許容値を越えないように目標車速を補正するととも
に、目標スロットル開度は目標車速へ減速する駆動力
（エンジンブレーキ力）を確保可能な値に規制され、目
標車速は制限されるものの目標スロットル開度は目標車
速の増大にかかわらず所定の値を維持することができ、
走行抵抗が大きい場合にも車速のオーバーシュートを抑
制して運転者の意図に応じた速度を達成することができ
る。

【００１５】また、第２の発明は、スロットル開度規制
手段は、車速の偏差が許容値を越えたときのスロットル
開度を記憶しておき、偏差が許容値以内となるまでは目
標スロットル開度が記憶値未満とならないように開度の
下限を規制するため、車両の加速に必要なエンジントル
クを確保することができ、車速のアンダーシュートを防
止することができ、目標とする加速度に可能な限り近い
加速度によって運転者が意図する車速へ迅速に移行する
ことが可能となり、定速走行制御中の加速制御を円滑に
行うことが可能となるのである。

【００１６】また、第３の発明は、スロットル開度規制
手段は、車速の偏差が許容値を越えたときのスロットル
開度を記憶しておき、偏差が許容値以内となるまでは目
標スロットル開度が記憶値を越えないように上限を規制
するため、車両の減速に必要なエンジントルク（＝エン
ジンブレーキ力）を確保することができ、減速時の車速
のオーバーシュートを防止することができ、目標とする
減速度に可能な限り近い減速度によって運転者が意図す
る車速へ迅速に移行することが可能となり、定速走行制
御中の減速制御を円滑に行うことが可能となるのであ
る。

【００１７】また、第４の発明は、目標スロットル開度
演算手段は、実車速が予め設定した規範モデルの応答特
性に沿って目標車速と一致するようにモデルマッチング
手法によって目標スロットル開度を演算するため、円滑
な定速走行制御を行うことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１９】図１に示すように、１は定速走行用コント
ロールユニットであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種
インターフェース及び各種タイマを備えたマイクロコン
ピュータ１０とスロットルアクチュエータ駆動回路１１
を主体にして構成される。

【００２０】２〜７は運転者によって操作されるスイッ
チ群であり、これらスイッチの操作に王位じてコントロ
ールユニット１は定速走行制御の開始または解除を判断
する。

【００２１】２は定速走行制御のメインスイッチであ
り、セットスイッチ３は定速走行制御の開始及び車速の
設定を行うもので、アクセラレートスイッチ４及びコー
ストスイッチ５は、それぞれ、目標車速の増大及び減少
を指令し、キャンセルスイッチ６及びブレーキスイッチ
７は、定速走行制御を解除するものである。

【００２２】コントロールユニット１には車両の運転状
態を検出する各種センサが接続され、車速センサ８は、
実車速に対応したパルス信号を送出し、コントロールユ
ニット１はこのパルスをカウントすることで実車速を演
算する。この車速センサ８は、例えば、磁気センサ等で
構成されて、図示はしないが、スピードメーターケーブ
ルに接続された永久磁石の回転をリードスイッチの開閉
から検出し、このリードスイッチの開閉に伴うパルスを
実車速を示す信号とする。

【００２３】スロットルセンサ９は、ポテンショメータ
等で構成されて、実スロットル開度に対応した信号を送
出し、コントロールユニット１及びスロットル駆動回路
１１ではこのスロットル開度に基づいてスロットルアク
チュエータ３０の駆動制御や後述する走行抵抗の推定演
算などに用いられる。また、クランク角センサ１３はエ
ンジンの回転数Ｎｅを送出する。

【００２４】エンジンの吸気通路には吸入空気量を制御
するスロットルが介装され、このスロットルはコントロ
ールユニット１の指令に応動する負圧式スロットルアク
チュエータ３０によって駆動されるもので、この負圧式
スロットルアクチュエータ３０には図２に示すバキュー
ムポンプ３１及び大気開放バルブ３２を備えて、スロッ
トル駆動回路１１はコントローラ１が演算した目標スロ
ットル開度と実際のスロットル開度に応じたパルス幅を
デューティ制御に出力し、このパルス幅に応じて駆動さ
れたバキュームポンプ３１及び大気開放バルブ３２が発
生する負圧に応じて負圧式スロットルアクチュエータ３
０を伸縮駆動し、アクセルワイアを介してスロットルの
開度を制御するものである。

【００２５】そしてこのスロットルには、ポテンショメ
ータ等で構成されたスロットルセンサ９が設けられ、実
スロットル開度に対応した信号をコントロールユニット
１へ送出し、コントロールユニット１ではこのスロット
ル開度に基づいて負圧式スロットルアクチュエータ３０
の駆動制御を行うのに加えて、後述する走行抵抗の推定
演算などを行う。また、エンジンに配設されたクランク
角センサ１３はエンジンの回転数Ｎｅを送出する。

【００２６】図３〜図５は、コントロールユニット１で
行われる制御の一例を示すフローチャートで、タイマ割
り込み等によって所定時間毎、例えば、５０msecごとに
実行されるものであり、図３はメインルーチンを、図
４、図示は５はそれぞれ加速制御、減速制御のサブルー
チンを示し、以下、これらフローチャートを参照しなが
ら詳述する。

【００２７】まず、ステップＳ１では、車速センサ８、
スロットルセンサ９及びクランク角センサ１３の信号を
読み込んで、所定時間（５０msec）の間にカウントされ
た各信号に基づいて、所定時間中にカウントされた車速
の平均値を実車速Ｖｓｐとし、同様にエンジン回転数の
平均値をエンジン回転数Ｎｅとして演算するとともに、
スロットルセンサ９の出力をＡ／Ｄ変換することにより
実スロットル開度Ｔｖｏの計測を行う。

【００２８】ステップＳ２では、キャンセルスイッチ６
及びブレーキスイッチ７の一方がオンであるかを判定し
て、定速走行制御の継続（開始）または解除を決定し、
解除の場合にはステップＳ１８以降の処理へ進む一方、
継続の場合にはステップＳ３へ進む。

【００２９】ステップＳ３はセットスイッチ３がオンで
あるか否かを判定して、オンの場合には目標車速Ｖｓｐ
ｒを設定するため、ステップＳ４へ進む一方、そうでな
い場合にはステップＳ６に進む。

【００３０】ステップＳ４では、現在の実車速Ｖｓｐを
目標車速Ｖｓｐｒとして記憶し、ステップＳ５で定速走
行制御中であることを示す定速走行制御フラグを１にセ
ットする。

【００３１】上記ステップＳ３でセットスイッチ３がオ
フの場合には、ステップＳ６以降の処理が行われ、前回
までに設定された目標車速Ｖｓｐｒに基づく定速走行制
御と加速制御または減速制御が行われる。

【００３２】ステップＳ６では、定速走行制御中である
ことを示す定速走行制御フラグがセット状態＝１である
かを判定し、セット状態であればステップＳ７へ進む一
方、そうでない場合にはステップＳ１９へ進む。

【００３３】ステップＳ７では、後述するようにアクセ
ラレートスイッチ４の操作に応じた加速制御を行い、ス
テップＳ８では同じく後述するように、コーストスイッ
チ５の操作に応じた減速制御が行われる。

【００３４】ステップＳ９では、目標車速Ｖｓｐｒに実
車速Ｖｓｐを一致させるために、公知の線形制御手法で
あるモデルマッチング手法及び近似ゼロイング手法を用
いて、エンジンの目標駆動力Ｆｏｒを演算する。

【００３５】まず、車速のフィードバック制御を行う補
償器の概要を説明する。

【００３６】制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ
（ｚ^-1）とおくと、補償器は図６に示すようになる。

【００３７】図６において、ｚは遅延演算素子であり、
ｚ^-1を乗ずると、１サンプル周期前の値となる。また、
Ｃ１（ｚ^-1）、Ｃ２（ｚ^-1）は、近似ゼロイング手法に
よる外乱推定器であり、外乱やモデル化誤差による影響
を抑制するものである。

【００３８】また、Ｃ３（ｚ^-1）は、モデルマッチング
手法による補償器で、目標車速Ｖｓｐｒに対する制御対
象の応答特性を予め設定した規範モデルＨ（ｚ^-1）の特
性に一致させる。

【００３９】目標加速度を入力、実車速Ｖｓｐを出力と
する部分を制御対象とおくと、Ｐ（ｚ^-1）は次式に示す
積分要素Ｐ１（ｚ^-1）とむだ時間要素Ｐ２（ｚ^-1）＝ｚ
^-2の積でおくことができる。

【００４０】Ｐ１（ｚ^-1）＝Ｔ・ｚ^-1／（１−ｚ^-1）ただし、Ｔ；サンプル周期＝５０ｍｓｅｃこのとき、Ｃ１（Ｚ^-1）、Ｃ２（Ｚ^-1）はそれぞれ次の
ようになる。

【００４１】Ｃ１（Ｚ^-1）＝（１−γ）・ｚ^-1／（１−γ・ｚ^-1）（時定数Ｔｂのローパスフィルタ）Ｃ２（Ｚ^-1）＝（１−γ）・（１−ｚ^-1）／Ｔ・（１−
γ・ｚ^-1）（Ｃ２＝Ｃ１／Ｐ１）ただし、γ＝exp（−Ｔ／ｔｂ）制御対象のむだ時間（＝負圧式スロットルアクチュエー
タ３０の無効時間）を無視して、規範モデルを時定数ｔ
ａの１次ローパスフィルタとすると、Ｃ３は下記の定数
となる。

【００４２】Ｃ３＝Ｋ＝｛１−exp（−Ｔ／ｔａ）｝／Ｔ上記に基づいて次のような演算を行う。ただし、データ
ｙ（ｋ−１）は１サンプル周期前のデータｙ（ｋ）を示
す。

【００４３】ｙ２（ｋ）＝γ・ｙ２（ｋ−１）＋（１−
γ）・ｙ１（ｋ−１）ｙ３（ｋ）＝γ・ｙ３（ｋ−１）＋（１−γ）／Ｔ・Ｖ
ｓｐ（ｋ）−（１−γ）／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ−１）ｙ１（ｋ）＝Ｋ・｛Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ）｝−
ｙ３（ｋ）＋ｙ２（ｋ−２）ここで、ｙ１（ｋ）は目標加速度であり、車両の基本重
量Ｍを乗じて目標駆動力Ｆｏｒを次のように演算する。

【００４４】Ｆｏｒ（ｋ）＝ｙ１（ｋ）・ＭステップＳ１０では、上記目標駆動力Ｆｏｒより、ま
ず、目標エンジントルクＴｅｒを次式により演算する。

【００４５】Ｔｅｒ＝（Ｆｏｒ・Ｒｔ）／（Ｇｍ・Ｇｆ）さらに、図７に示すように、予め設定されたエンジンの
非線形データマップを用いて、エンジン回転速度Ｎｅと
目標エンジントルクＴｅｒから、目標スロットル開度Ｔ
ｖｏｒを表引き演算する。

【００４６】こうして、目標スロットル開度Ｔｖｏｒを
演算してからステップＳ１１、Ｓ１４で加速制御、減速
制御によってスロットル開度に制限を加えるアクセラレ
ートリミット中フラグ、コーストリミット中フラグがセ
ットされているかを判定するもので、これらフラグがセ
ットされている場合にはステップＳ１２、１３またはス
テップＳ１５、１６で目標スロットル開度Ｔｖｏｒの制
限が後述するように行われる一方、定速走行制御中であ
る場合にはステップＳ１７へ進む。

【００４７】ステップＳ１７では、こうして得られた目
標スロットル開度Ｔｖｏｒに応じて負圧式スロットルア
クチュエータ３０のバキュームポンプ３１及び大気開放
用ソレノイドバルブ３２のデューティ比Ｄｖａｃ，Ｄｖ
ｅｎｔをＰＩＤ制御などの制御手法によって演算するも
ので、スロットル開度の偏差Δ（目標スロットル開度Ｔ
ｖｏｒ−実スロットル開度Ｔｖｏ）に応じて上記デュー
ティ比を演算して、バキュームポンプ３１及び大気開放
用ソレノイドバルブ３２への図示しない各出力レジスタ
に各デューティ比をセットして、負圧式スロットルアク
チュエータ３０の駆動を行うのである。

【００４８】ここで、上記ステップＳ２において、キャ
ンセルスイッチ６の操作によって定速走行制御フラグの
解除が行われると、ステップＳ１８で定速走行制御フラ
グを０にリセットしてから、ステップＳ１９で目標スロ
ットル開度Ｔｖｏｒをリセットして処理を終了する。な
お、ステップＳ６で定速走行制御フラグがセットされて
いない場合にはこのステップＳ１９の処理のみを行う。

【００４９】次に、ステップＳ７及びステップＳ１１〜
Ｓ１３で行われる加速制御について詳述する。

【００５０】ステップＳ７で行われる加速制御のサブル
ーチンでは、まず、ステップＳ２１で、アクセラレート
スイッチ４がＯＮであるか否かを判定して、ＯＮであれ
ば加速制御行うためにステップＳ２３へ進む一方、ＯＦ
Ｆの場合にはステップＳ２２へ進む。

【００５１】ステップＳ２３で加速制御中フラグをセッ
トした後に、ステップＳ２４では、目標車速Ｖｓｐｒを
前回の値、すなわち、１サイクル前の目標車速Ｖｓｐｒ
（ｏｌｄ）に所定値を加算した値に設定し、ここでは＋
０．２ｋｍ／ｈを加算する。

【００５２】ステップＳ２５では、目標車速Ｖｓｐｒと
実車速Ｖｓｐの偏差が所定の許容値（ここでは、３ｋｍ
／ｈとする）を越えているか否かを判定して、偏差が許
容値を越える場合にはステップＳ２６へ進む一方、偏差
が許容値以内の場合にはステップＳ２９でアクセラレー
トリミッタ中フラグをリセットした後に、上記図３のメ
インルーチンへ復帰する。

【００５３】車速偏差が３ｋｍ／ｈを越える場合にはス
テップＳ２６で、スロットル開度の制限を行うためのア
クセラレートリミッタ中フラグがセットされているか否
かを判定して、このフラグがセットされていなければス
テップＳ２７へ進み、既にセットされている場合にはス
テップＳ２８へ進む。

【００５４】ステップＳ２７では、アクセラレートリミ
ッタ中フラグをセットするとともに、現在の実スロット
ル開度Ｔｖｏをスロットル開度の下限値Ｔｖｏｍとして
記憶し、ステップＳ２８で目標車速Ｖｓｐｒを実車速Ｖ
ｓｐに偏差の許容値である３ｋｍ／ｈを加算したものに
設定して、上記図３のメインルーチンへ復帰する。

【００５５】一方、上記ステップＳ２１の判定でアクセ
ラレートスイッチ４がＯＦＦの場合には、ステップＳ２
２で加速制御中フラグがセットされているか否かを判定
し、セットされていない場合にはメインルーチンへ復帰
する一方、セットされていれば加速制御を終了するた
め、ステップＳ３０で目標車速Ｖｓｐｒに現在の実車速
Ｖｓｐを設定し、ステップＳ３１で加速制御中フラグ及
びアクセラレートリミッタ中フラグをクリアしてメイン
ルーチンへ戻る。

【００５６】ステップＳ７で加速制御が行われ、目標車
速Ｖｓｐｒと実車速Ｖｓｐの偏差が所定値３ｋｍ／ｈを
越える場合には、アクセラレートリミッタ中フラグがセ
ットされるため、メインルーチンのステップＳ１１の判
定からステップＳ１２の処理へ進む。

【００５７】ステップＳ１２では、ステップＳ１０で演
算された目標スロットル開度ＴｖｏｒがステップＳ２７
で設定されたスロットル開度下限値Ｔｖｏｍ未満であれ
ば、ステップＳ１３で目標スロットル開度Ｔｖｏｒを下
限値Ｔｖｏｍに変更して、上記ステップＳ１７の負圧式
スロットルアクチュエータ３０のデューティ制御へ進
む。

【００５８】一方、ステップＳ８及びステップＳ１４〜
Ｓ１６で行われる減速制御について詳述する。

【００５９】ステップＳ８で行われる減速制御のサブル
ーチンでは、まず、ステップＳ４１で、コーストスイッ
チ５がＯＮであるか否かを判定して、ＯＮであれば減速
制御行うためにステップＳ４３へ進む一方、ＯＦＦの場
合にはステップＳ４２へ進む。

【００６０】ステップＳ４３で減速制御中フラグをセッ
トした後に、ステップＳ４４では、目標車速Ｖｓｐｒを
前回の値、すなわち、１サイクル前の目標車速Ｖｓｐｒ
（ｏｌｄ）に所定値を加算した値に設定し、ここでは所
定値として０．２ｋｍ／ｈを減算する。

【００６１】ステップＳ４５では、実車速Ｖｓｐと目標
車速Ｖｓｐｒの偏差が所定の許容値（ここでは、３ｋｍ
／ｈとする）を越えているか否かを判定して、偏差が許
容値を越える場合にはステップＳ４６へ進む一方、偏差
が許容値以内の場合にはステップＳ４９でコーストリミ
ッタ中フラグをリセットした後に、上記図３のメインル
ーチンへ復帰する。

【００６２】車速偏差が３ｋｍ／ｈを越える場合にはス
テップＳ４６で、スロットル開度の制限を行うためのコ
ーストリミッタ中フラグがセットされているか否かを判
定して、このフラグがセットされていなければステップ
Ｓ４７へ進み、既にセットされている場合にはステップ
Ｓ４８へ進む。

【００６３】ステップＳ４７では、コーストリミッタ中
フラグをセットするとともに、現在の実スロットル開度
Ｔｖｏをスロットル開度の上限値Ｔｖｏｍとして記憶
し、ステップＳ４８で目標車速Ｖｓｐｒを実車速Ｖｓｐ
に偏差の許容値である３ｋｍ／ｈを減算したものに設定
して、上記図３のメインルーチンへ復帰する。

【００６４】一方、上記ステップＳ４１の判定でコース
トスイッチ５がＯＦＦの場合には、ステップＳ４２で減
速制御中フラグがセットされているか否かを判定し、セ
ットされていない場合にはメインルーチンへ復帰する一
方、セットされていれば減速制御を終了するため、ステ
ップＳ５０で目標車速Ｖｓｐｒに現在の実車速Ｖｓｐを
設定し、ステップＳ５１で減速制御中フラグ及びコース
トリミッタ中フラグをクリアしてメインルーチンへ戻
る。

【００６５】ステップＳ８で減速制御が行われ、目標車
速Ｖｓｐｒと実車速Ｖｓｐの偏差が所定値３ｋｍ／ｈを
越える場合には、コーストリミッタ中フラグがセットさ
れるため、メインルーチンのステップＳ１４の判定から
ステップＳ１５の処理へ進む。

【００６６】ステップＳ１５では、ステップＳ１０で演
算された目標スロットル開度ＴｖｏｒがステップＳ４７
で設定されたスロットル開度上限値Ｔｖｏｍを越えてい
れば、ステップＳ１６で目標スロットル開度Ｔｖｏｒを
上限値Ｔｖｏｍに変更して、上記ステップＳ１７の負圧
式スロットルアクチュエータ３０のデューティ制御へ進
む。

【００６７】以上のような制御によって、定速走行制御
中にアクセラレートスイッチ４が押されると、アクセラ
レートスイッチ４がＯＦＦとなるまで所定の割合、この
場合０．２ｋｍ／ｈづつ目標車速Ｖｓｐｒが所定の所定
の周期（５０msec）ごとに増大する。

【００６８】低速走行や平坦路等の走行抵抗が少ない場
合では、図１０に示すように、目標車速Ｖｓｐｒの増大
に応じて実車速Ｖｓｐも増大し、アクセラレートスイッ
チ４がＯＦＦとなったときの実車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ
ｓｐｒとして更新することで、運転者が希望する速度に
一致させるとともに、加速後の定速走行制御を円滑に行
うことができる。

【００６９】一方、高速走行や登坂路等の走行抵抗が大
きい場合は、図８に示すように、アクセラレートスイッ
チ４が押されている間は所定の割合で目標車速Ｖｓｐｒ
を増大させるが、走行抵抗の影響によって目標車速Ｖｓ
ｐｒと実車速Ｖｓｐの偏差が所定の許容値（例えば、３
ｋｍ／ｈ）を越えた場合には、偏差が許容値を越えたと
きの実車速Ｖｓｐに許容値（例えば、３ｋｍ／ｈ）を加
算したものを目標車速Ｖｓｐｒとすることにより、車速
の偏差が許容値を越えないようにする。

【００７０】したがって、アクセラレートスイッチ４が
ＯＦＦとなったときに、目標車速Ｖｓｐｒが実車速Ｖｓ
ｐに更新されても目標車速Ｖｓｐｒの減少量が少ないた
めに、前記従来例のように車速のアンダーシュートが発
生することはなく、運転者が意図する車速へ迅速に収束
させることができる。

【００７１】ここで、車速の偏差が許容値を越えたとき
のスロットル開度を下限値Ｔｖｏｍとして記憶してお
き、偏差が許容値以内となるまでは目標スロットル開度
Ｔｖｏｒが下限値Ｔｖｏｍ未満とならないように下限を
制限するため、スロットル開度はほぼ全開位置近傍に維
持されて、車両の加速に必要なエンジントルクを確保す
ることができ、前記従来例のような加速の不足やアンダ
ーシュートを抑制して、目標とする加速度に可能な限り
近い加速度によって運転者が意図する車速へ迅速に移行
することが可能となり、定速走行制御中の加速を円滑に
行うことが可能となるのである。

【００７２】一方、減速制御の場合では、定速走行制御
中にコーストスイッチ５が押されると、コーストスイッ
チ５がＯＦＦとなるまで所定の割合、この場合０．２ｋ
ｍ／ｈづつ目標車速Ｖｓｐｒが所定の所定の周期（５０
msec）ごとに減少する。

【００７３】走行抵抗がある程度大きい場合では、目標
車速Ｖｓｐｒの減少に応じて実車速Ｖｓｐも減少し、コ
ーストスイッチ５がＯＦＦとなったときの実車速Ｖｓｐ
を目標車速Ｖｓｐｒとして更新することで、運転者が希
望する速度に一致させるとともに、減速後の定速走行制
御を円滑に行うことができる。

【００７４】ここで、下り坂等で走行抵抗が小さい場合
は、図９に示すように、コーストスイッチ５が押されて
いる間は所定の割合で目標車速Ｖｓｐｒを減少させる
が、走行抵抗が小さいために駆動力の低下に応じた減速
が行われず、目標車速Ｖｓｐｒと実車速Ｖｓｐの偏差が
所定の許容値（例えば、３ｋｍ／ｈ）を越えた場合に
は、偏差が許容値を越えたときの実車速Ｖｓｐに許容値
（例えば、３ｋｍ／ｈ）を減算したものを目標車速Ｖｓ
ｐｒとすることにより、車速の偏差が許容値を越えない
ようにする。

【００７５】したがって、コーストスイッチ５がＯＦＦ
となったときに、目標車速Ｖｓｐｒが実車速Ｖｓｐに更
新されても目標車速Ｖｓｐｒの変動量が少ないために、
前記従来例のように車速のオーバーシュートが発生する
ことはなく、運転者が意図する車速へ迅速に収束させる
ことができる。

【００７６】ここで、車速の偏差が許容値を越えたとき
のスロットル開度を上限値Ｔｖｏｍとして記憶してお
き、偏差が許容値以内となるまでは目標スロットル開度
Ｔｖｏｒが上限値Ｔｖｏｍを越えないように上限を制限
するため、スロットル開度はほぼ全閉位置近傍に維持さ
れて、車両の減速に必要なエンジントルク（＝エンジン
ブレーキ力）を確保することができ、前記従来例のよう
な減速の不足やアンダーシュートを抑制して、目標とす
る減速度に可能な限り近い減速度によって運転者が意図
する車速へ迅速に移行することが可能となり、定速走行
制御中の減速を円滑に行うことが可能となるのである。

【００７７】なお、上記実施例において、車速フィード
バック制御にモデルマッチングを用いたが、これに限定
されることはなく、ＰＩ制御（比例積分制御）等の周知
の制御手法によって行う場合でも同様の作用、効果を得
ることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、高速
走行や登坂路等の走行抵抗が大きい場合に加速すると、
加減速指令手段が指令中の間は所定の値ずつ目標車速を
増大させるが、走行抵抗の影響によって実車速が目標車
速に追従できなくなって車速の偏差が所定の許容値を越
えた場合には、偏差が許容値を越えないように目標車速
を補正するとともに、目標スロットル開度は目標車速へ
加速する駆動力を確保可能な値に規制され、目標車速は
制限されるものの目標スロットル開度は目標車速の低下
にかかわらず所定の値を維持することができ、走行抵抗
が大きい場合にも車速のアンダーシュートを抑制して運
転者の意図に応じた速度を達成することができ、下り坂
などで走行抵抗が小さい場合に減速をおこなうときも、
実車速が目標車速に追従できなくなって車速の偏差が所
定の許容値を越えた場合には、偏差が許容値を越えない
ように目標車速を補正するとともに、目標スロットル開
度は目標車速へ減速する駆動力（エンジンブレーキ力）
を確保可能な値に規制され、目標車速は制限されるもの
の目標スロットル開度は目標車速の増大にかかわらず所
定の値を維持することができ、走行抵抗が大きい場合に
も車速のオーバーシュートを抑制して運転者の意図に応
じた速度を達成することができ、定速走行制御装置によ
る運転性を向上させることができる。

【００７９】また、第２の発明は、スロットル開度規制
手段は、車速の偏差が許容値を越えたときのスロットル
開度を記憶しておき、偏差が許容値以内となるまでは目
標スロットル開度が記憶値未満とならないように開度の
下限を規制するため、車両の加速に必要なエンジントル
クを確保することができ、車速のアンダーシュートを防
止することができ、目標とする加速度に可能な限り近い
加速度によって運転者が意図する車速へ迅速に移行する
ことが可能となり、定速走行制御中の加速制御を円滑に
行うことが可能となるのである。

【００８０】また、第３の発明は、スロットル開度規制
手段は、車速の偏差が許容値を越えたときのスロットル
開度を記憶しておき、偏差が許容値以内となるまでは目
標スロットル開度が記憶値を越えないように上限を規制
するため、車両の減速に必要なエンジントルク（＝エン
ジンブレーキ力）を確保することができ、減速時の車速
のオーバーシュートを防止することができ、目標とする
減速度に可能な限り近い減速度によって運転者が意図す
る車速へ迅速に移行することが可能となり、定速走行制
御中の減速制御を円滑に行うことが可能となるのであ
る。

【００８１】また、第４の発明は、目標スロットル開度
演算手段は、実車速が予め設定した規範モデルの応答特
性に沿って目標車速と一致するようにモデルマッチング
手法によって目標スロットル開度を演算するため、円滑
な定速走行制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す定速走行制御装置の構成
図。

【図２】同じく負圧式スロットルアクチュエータの概略
構成図。

【図３】制御の一例を示し、メインルーチンのフローチ
ャート。

【図４】同じく加速制御のサブルーチンの一例を示すフ
ローチャート。

【図５】同じく減速制御のサブルーチンの一例を示すフ
ローチャート。

【図６】フィードバック制御補償器の構成図。

【図７】エンジンの非線形特性を示すマップで、スロッ
トル開度とエンジントルクの関係を示す。

【図８】走行抵抗が大きい場合の加速制御の様子を示す
グラフで、目標車速、実車速、スロットル開度及びアク
セラレートスイッチの作動状態と時間の関係を示す。

【図９】走行抵抗が少ない場合の減速制御の様子を示す
グラフで、目標車速、実車速、スロットル開度及びアク
セラレートスイッチの作動状態と時間の関係を示す。

【図１０】走行抵抗が少ない場合の加速制御の様子を示
すグラフで、目標車速、実車速、スロットル開度及びア
クセラレートスイッチの作動状態と時間の関係を示す。

【図１１】従来の加速制御の様子を示すグラフで、目標
車速、実車速、スロットル開度及びアクセラレートスイ
ッチの作動状態と時間の関係を示す。

【図１２】従来の減速制御の様子を示すグラフで、目標
車速、実車速、スロットル開度及びコーストスイッチの
作動状態と時間の関係を示す。

【図１３】従来の加速制御によるアンダーシュートの様
子を示すグラフで、目標車速、実車速、スロットル開度
及びアクセラレートスイッチの作動状態と時間の関係を
示す。

【図１４】請求項１ないし請求項４のいずれかひとつに
対応するクレーム対応図。

【符号の説明】

１定速走行用コントロールユニット３０負圧式スロットルアクチュエータ５０設定手段５１車速検出手段５２目標スロットル開度演算手段５３実スロットル開度検出手段５４スロットル駆動手段５５偏差演算手段５６偏差判定手段５７目標車速補正手段５８加減速指令手段５９スロットル開度規制手段６０速度更新手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目標車速を設定する目標車速設定手段
と、車両の実車速を検出する実車速検出手段と、前記目
標車速に検出した車速が一致するようにスロットル開度
の目標値を演算する目標スロットル開度演算手段と、エ
ンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出
手段と、前記検出したスロットル開度が目標スロットル
開度に一致するようにスロットルを駆動するスロットル
駆動手段と、前記目標車速を所定の値ごとに増大または
減少させて加速または減速を指令する加減速指令手段
と、この加減速制御手段からの指令が終了したときの実
車速を目標車速として更新する速度更新手段とを備えた
車両用定速走行制御装置において、前記目標車速と実車
速の偏差を演算する偏差演算手段と、この偏差が所定の
許容値を越えたことを判定する偏差判定手段と、この判
定結果において前記偏差が許容値を越えたときに偏差が
許容値以内となるように目標車速を補正する目標車速補
正手段と、前記判定結果において偏差が許容値を越え、
かつ前記加減速指令手段が指令中の間は前記目標スロッ
トル開度が目標車速を実現可能な値に規制するスロット
ル開度規制手段とを備えたことを特徴とする車両用定速
走行制御装置。
【請求項２】前記スロットル開度規制手段が、前記判
定結果において偏差が許容値を越えたときの前記スロッ
トル開度を記憶する開度記憶手段と、この開度記憶手段
の記憶値と現在の目標スロットル開度とを比較する比較
手段と、この比較結果が記憶値より目標スロットル開度
が小さい場合には、記憶値を目標スロットル開度として
設定する加速維持手段とから構成されたことを特徴とす
る請求項１に記載の車両用定速走行制御装置。
【請求項３】前記スロットル開度規制手段が、前記判
定結果において偏差が許容値を越えたときの前記スロッ
トル開度を記憶する開度記憶手段と、この開度記憶手段
の記憶値と現在の目標スロットル開度とを比較する比較
手段と、この比較結果が記憶値より目標スロットル開度
が大きい場合には、記憶値を目標スロットル開度として
設定する減速維持手段とから構成されたことを特徴とす
る請求項１に記載の車両用定速走行制御装置。
【請求項４】前記目標スロットル開度演算手段は、実
車速が予め設定した規範モデルの応答特性に沿って目標
車速と一致するように、目標スロットル開度を演算する
モデルマッチング制御手段を備えたことを特徴とする請
求項１ないし請求項３のいずれかひとつに記載の車両用
定速走行制御装置。